本文選題：骨軟骨缺損 + 原位誘導再生�。� 參考：《浙江大學》2016年博士論文

【摘要】：關節(jié)軟骨組織內(nèi)部缺少淋巴管及血管。組織內(nèi)的軟骨細胞具有較低的遷移及增殖能力。因此軟骨缺損難以實現(xiàn)自我修復。現(xiàn)有的臨床治療手段難以實現(xiàn)軟骨缺損結構和功能的再生。基于細胞治療的軟骨組織工程拓展了軟骨缺損的治療方法。體外構建的工程化軟骨與天然軟骨相比具有較大的結構差異。體內(nèi)植入后難以實現(xiàn)其與天然軟骨的良好結合。采用含細胞的軟骨組織工程支架可實現(xiàn)軟骨缺損的原位修復,但該方法仍面臨細胞數(shù)量及其分化行為的調控問題。同時,軟骨組織工程往往涉及復雜、耗時的體外構建過程,因此難以在臨床上實現(xiàn)推廣應用。通過原位募集細胞可以實現(xiàn)軟骨組織的原位誘導再生。該方法可以避免軟骨組織工程中使用細胞時面臨的諸多問題。迄今為止,能夠實現(xiàn)軟骨缺損原位誘導再生的生物支架鮮有報導。構建適宜的支架以促進軟骨組織的原位誘導再生是亟待解決的問題。纖維蛋白原具有促進干細胞募集及軟骨形成的作用。本課題通過致孔劑脫除法制備了纖維蛋白大孔支架。采用不同的致孔劑用量可以調控支架內(nèi)部的孔結構、孔隙率及機械性能。該支架具有良好的細胞相容性,能夠有效促進骨髓間充質干細胞(BMSCs)在支架內(nèi)部的增殖。將該支架移植到兔子股骨滑槽骨軟骨缺損(直徑4 mm,深度4 mm)12 w后,缺損處的新生組織與周圍組織結合性良好,并實現(xiàn)軟骨層及軟骨下骨的再生。軟骨層中具有明顯的粘多糖(GAGs)及II型膠原的沉積。熒光定量聚合酶鏈式反應(qRT-PCR)及Western blotting(WB)表征證明,新生組織中骨軟骨相關基因及蛋白的表達量較天然軟骨顯著增加。纖維蛋白大孔支架在無細胞負載時能夠實現(xiàn)骨軟骨缺損的原位誘導再生。這種特質為纖維蛋白大孔支架在臨床上的便捷應用奠定了實驗基礎。聚(乳酸-co-羥基乙酸)(PLGA)是一種廣泛應用于臨床的有機合成高分子。本課題采用定向冷凍結晶的方法制備了具有徑向取向孔結構的PLGA支架。該支架具有與天然軟骨類似的壓縮模量,因此可將其應用在關節(jié)軟骨負重及非負重部位的缺損修復。體外實驗證明,BMSCs能夠沿著取向孔快速地向支架深處遷移、滲透,并取向排列。細胞的有序排列可進一步誘導細胞外基質的規(guī)則分布,從而促進軟骨組織的結構重塑。體內(nèi)植入12 w后,徑向取向孔PLGA支架能夠有效促進骨軟骨缺損部位軟骨層及軟骨下骨的再生。新生組織與周圍組織緊密結合,并具有光滑、平整的表觀形貌。同時,新生軟骨層中細胞具有與天然軟骨的一致的空間排列。但是,新生軟骨層中GAGs及Ⅱ型膠原的沉積量明顯低于天然軟骨。由于取向孔結構對細胞遷移、組織結構重塑及組織結合性的促進作用,可對徑向取向孔PLGA支架進行進一步的生物活性改性,從而促進該支架在骨軟骨缺損原位誘導再生領域的臨床應用。透明質酸(HA)具有與GAGs相似的化學結構。同時,HA能夠有效地促進細胞增殖及BMSCs向軟骨細胞的分化。HA被廣泛應用于關節(jié)炎引起的軟骨疾病治療中。通過酯交換反應合成了帶有甲基丙烯酸酯基團的HA(HA-MA),然后采用定向冷凍結晶的方法制備了具有徑向取向孔結構的HA-MA支架。紫外光交聯(lián)后,支架中的孔結構具有良好的穩(wěn)定性。將PLGA復合到HA-MA支架中可顯著提高支架的機械性能,從而進一步穩(wěn)定支架內(nèi)部的孔結構,并提高體內(nèi)植入時的可操作性。將該支架在無細胞負載情況下移植到兔子股骨滑槽骨軟骨缺損部位。術后12 w,缺損部位的新生組織具有明顯的潮線結構。新生軟骨層含有均一分布的GAGs及Ⅱ型膠原。同時,新生軟骨層中的細胞表現(xiàn)出分層排布的特點。與天然軟骨一致,新生軟骨中的細胞在軟骨深層表現(xiàn)出肥大形態(tài),并特異性分泌X型膠原�；谝陨辖Y果,無細胞徑向取向孔HA-MA/PLGA支架有望在臨床上實現(xiàn)骨軟骨缺損的原位誘導再生。
[Abstract]:In order to promote the in situ induction and regeneration of cartilage defects , it is difficult to realize the in situ induction and regeneration of cartilage defects .
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R68;R318.08

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本文編號：1941531